2021 Fiscal Year Annual Research Report
Actin cytoskeletal regulation of process formation in kidney podocytes.
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18K06227
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
斉藤 康二 北里大学, 理学部, 講師 (70556901)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
太田 安隆 北里大学, 理学部, 教授 (90192517)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ポドサイト / 突起構造 / Rac / FilGAP / PAK / cAMPシグナル / Epac / PI3K/PIP3 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
腎糸球体上皮細胞(ポドサイト)は、細胞骨格に支えられた突起構造が発達しており、その形成と維持が腎臓の濾過機能に必須である。アクチン細胞骨格の制御に重要な役割を果たすRho small GTPase であるRacの過度な活性化が突起形成を阻害することから、その活性の抑制が突起形成に重要であると考えられている。これまでに、ポドサイトにおいてRacの活性抑制に働く分子として、Rac特異的な不活化因子(GAP)であるFilGAPを同定し、FilGAPがその突起構造の形成と維持に重要な役割を果たしていることを明らかにした。さらに、ポドサイトにおいてFilGAPが機能しないとRacの標的分子であるPAKが活性化し、突起形成が阻害されることが示唆された。本年度(延長申請)は昨年度に引き続き、FilGAPの上流のシグナル経路の解析を進めた。実験にはこれまで同様、ラットポドサイト由来C7細胞株を用いた。C7細胞はフォルスコリン(FSK)で処理すると生体に近い突起構造を誘導できる実験系である。FSKは細胞内のcAMPシグナル経路を活性化する薬剤である。結果としてまず、cAMPの標的分子の一つであるEpacの阻害剤処理もしくはその優性阻害型変異体の発現により、突起形成が阻害された。さらにそのシグナル下流でPI3K/PIP3がFilGAPの機能を制御している可能性があることが示唆された。PIP3はFilGAPのPHドメインに結合し、FilGAPの細胞内局在を制御する働きがある細胞膜リン脂質である。このように、cAMPシグナル下流のPI3K/PIP3を介したFilGAPの機能制御がポドサイトの突起形成に関与していることが示唆された。
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